全自動(dòng)殺菌釜憑借精準(zhǔn)的溫度、壓力與時(shí)間控制能力,能有效殺滅鋁箔袋裝方便菜中的致病菌(如沙門氏菌、李斯特菌)與腐敗微生物,同時(shí)很大程度保留菜品的色澤、口感、營養(yǎng)及包裝完整性,其工藝參數(shù)優(yōu)化需圍繞“殺菌徹底性”與“產(chǎn)品品質(zhì)保留”兩大核心目標(biāo),結(jié)合方便菜的食材特性(如水分含量、pH值、脂肪比例)、包裝特性(鋁箔袋阻隔性、耐熱耐壓性)展開,具體優(yōu)化方向可從以下幾方面深入分析:
一、核心殺菌參數(shù)優(yōu)化:平衡殺菌效率與品質(zhì)損傷
1. 殺菌溫度:適配食材熱敏性,錨定微生物致死閾值
殺菌溫度是決定全自動(dòng)殺菌釜殺菌效果的核心參數(shù),需根據(jù)方便菜中目標(biāo)致病菌的耐熱性與食材熱敏成分(如維生素、風(fēng)味物質(zhì))的耐受度確定。多數(shù)方便菜(如肉類、豆制品類)的目標(biāo)致病菌(如肉毒桿菌芽孢)在115-121℃區(qū)間內(nèi)致死速率較快,而蔬菜類方便菜(如菌菇、綠葉菜)的熱敏性更強(qiáng),過高溫度易導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂、軟爛失形。
優(yōu)化時(shí)需分品類設(shè)定溫度:對(duì)于高蛋白、低水分的方便菜(如鹵味牛肉、紅燒排骨),可將殺菌溫度設(shè)定為121℃,此時(shí)芽孢類微生物的D值(殺滅90%微生物所需時(shí)間)顯著縮短,能在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)無菌;對(duì)于高水分、高纖維的蔬菜類方便菜(如香菇滑雞、蒜蓉西蘭花),則需將溫度降至115-118℃,避免蔬菜因高溫過度軟化,同時(shí)通過延長保溫時(shí)間彌補(bǔ)溫度降低帶來的殺菌效率差異。此外,需通過預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溫度上限 —— 若鋁箔袋在121℃下出現(xiàn)熱收縮變形(如袋體褶皺、封口滲漏),需適當(dāng)下調(diào)溫度至118℃,并同步調(diào)整其他參數(shù)以保證殺菌效果。
2. 保溫時(shí)間:精準(zhǔn)匹配溫度,避免過度殺菌
保溫時(shí)間需與殺菌溫度協(xié)同優(yōu)化,遵循“高溫短時(shí)間、低溫長時(shí)間”原則,核心是在達(dá)到殺菌目標(biāo)(F值,即等效殺菌效果)的前提下,食材品質(zhì)損傷盡可能的小。不同品類方便菜的F值需求不同:例如,真空包裝的肉類方便菜需滿足F₀值(121℃下等效殺菌時(shí)間)≥3.0,以殺滅肉毒桿菌芽孢;而酸性方便菜(如番茄牛腩,pH≤4.5)因酸性環(huán)境抑制芽孢萌發(fā),F₀值可降至1.5-2.0。
優(yōu)化時(shí)需通過微生物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)確定基準(zhǔn)時(shí)間:以121℃殺菌的鹵味鴨翅為例,初始設(shè)定保溫時(shí)間15分鐘,經(jīng)微生物檢測(cè)發(fā)現(xiàn)殘留少量蠟樣芽孢桿菌,此時(shí)需在保持溫度不變的前提下,將保溫時(shí)間延長至18分鐘,再次檢測(cè)確認(rèn)無菌后,以18分鐘作為基準(zhǔn);若延長至20分鐘時(shí),發(fā)現(xiàn)鴨翅肉質(zhì)變柴、風(fēng)味流失(如鹵香變淡),則需回調(diào)至18分鐘,并通過調(diào)整升溫速率輔助優(yōu)化。同時(shí),需考慮食材塊度 —— 大塊肉類(如整只雞腿)的熱傳導(dǎo)速率較慢,保溫時(shí)間需比小塊肉類(如雞?。┭娱L3-5分鐘,避免中心溫度未達(dá)殺菌溫度導(dǎo)致的殺菌不徹底。
3. 升溫與降溫速率:減少溫度沖擊,保護(hù)包裝與食材
升溫速率過快易導(dǎo)致鋁箔袋內(nèi)外壓力差驟增,引發(fā)袋體膨脹、封口處開裂;降溫速率過慢則會(huì)使食材在高溫區(qū)停留時(shí)間過長,加劇營養(yǎng)流失與品質(zhì)劣變,因此需對(duì)升降溫速率進(jìn)行精細(xì)化控制。
升溫階段優(yōu)化:采用“階梯式升溫”替代勻速升溫,例如,從常溫升至80℃時(shí),速率控制為3-5℃/min,避免初始階段袋內(nèi)空氣受熱快速膨脹;從80℃升至殺菌溫度(如121℃)時(shí),速率降至 2-3℃/min,此時(shí)鋁箔袋已初步適應(yīng)壓力變化,緩慢升溫可減少袋體與釜內(nèi)壓力差,防止?jié)B漏。對(duì)于易起泡的方便菜(如含湯汁的酸菜魚),升溫速率需進(jìn)一步放緩至1.5-2℃/min,避免湯汁因快速升溫產(chǎn)生大量氣泡,導(dǎo)致袋內(nèi)壓力驟升。
降溫階段優(yōu)化:采用“分段降溫+反壓控制”,在保溫結(jié)束后,先通過循環(huán)水將溫度從殺菌溫度降至90℃,速率控制為4-5℃/min,此時(shí)釜內(nèi)保持反壓(如0.12-0.15MPa),平衡袋內(nèi)壓力,防止鋁箔袋因溫度驟降而收縮變形;再從90℃降至40℃以下,速率可提升至 5-6℃/min,此時(shí)食材已基本定型,快速降溫可減少微生物復(fù)萌風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)保留食材的脆嫩口感(如蔬菜類的爽脆度)。若降溫后發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)有冷凝水導(dǎo)致食材受潮(如干煸豆角變軟),需適當(dāng)降低降溫速率至3-4℃/min,延長降溫時(shí)間以減少冷凝水生成。
二、輔助工藝參數(shù)優(yōu)化:保障殺菌穩(wěn)定性與包裝安全性
1. 釜內(nèi)壓力:平衡包裝內(nèi)外,防止袋體破損
鋁箔袋的耐內(nèi)壓性能有限,殺菌過程中袋內(nèi)空氣、水蒸氣受熱膨脹,若釜內(nèi)壓力低于袋內(nèi)壓力,易導(dǎo)致袋體鼓脹、封口滲漏甚至破裂;而壓力過高則可能將袋體壓癟,影響菜品形態(tài)。
優(yōu)化時(shí)需分階段控制壓力:升溫階段,釜內(nèi)壓力需略高于袋內(nèi)壓力(如升溫至100℃時(shí),釜壓設(shè)定為0.10MPa,袋內(nèi)壓力約0.08MPa),避免袋體膨脹;保溫階段,根據(jù)殺菌溫度匹配壓力 ——121℃時(shí),釜壓需設(shè)定為0.12-0.13MPa,與袋內(nèi)水蒸氣壓力(約0.12MPa)持平,防止袋體變形;降溫階段,保持反壓至溫度降至 40℃以下,反壓值需隨溫度降低逐步下調(diào)(如90℃時(shí)反壓0.10MPa,60℃時(shí)降至 0.08MPa),避免因壓力差導(dǎo)致袋體收縮或破損。此外,需針對(duì)不同厚度的鋁箔袋調(diào)整壓力:厚壁鋁箔袋(厚度≥12μm)耐壓力較強(qiáng),反壓可略高(如0.13MPa);薄壁鋁箔袋(厚度≤10μm)則需降低反壓至0.11MPa,防止袋體被壓破。
2. 水循環(huán)速率:保證釜內(nèi)溫度均勻,避免局部殺菌不足
全自動(dòng)殺菌釜多采用水循環(huán)加熱方式,水循環(huán)速率直接影響釜內(nèi)溫度分布均勻性 —— 速率過慢易導(dǎo)致釜內(nèi)出現(xiàn)溫度死角(如釜體邊緣溫度低于中心溫度),造成部分產(chǎn)品殺菌不徹底;速率過快則可能引發(fā)袋體相互碰撞、摩擦,導(dǎo)致袋面劃傷或封口磨損。
優(yōu)化時(shí)需根據(jù)釜體容積與裝袋量調(diào)整速率:對(duì)于500L的臺(tái)式殺菌釜,裝袋量為釜容積的70%(約 350L)時(shí),水循環(huán)速率設(shè)定為8-10m3/h,此時(shí)釜內(nèi)溫度差可控制在±0.5℃以內(nèi),確保所有鋁箔袋受熱均勻;若裝袋量增加至80%,需將速率提升至10-12m3/h,避免袋體堆疊導(dǎo)致水流不暢,形成局部低溫區(qū)。同時(shí),需檢查釜內(nèi)水循環(huán)管路布局 —— 若發(fā)現(xiàn)靠近釜壁的產(chǎn)品殺菌后仍有微生物殘留,可能是管路出口分布不均,需調(diào)整管路方向(如增加側(cè)壁出口),并同步提升水循環(huán)速率至12m3/h,消除溫度死角。
3. 裝袋密度:避免堆疊遮擋,確保熱傳導(dǎo)均勻
鋁箔袋裝方便菜在全自動(dòng)殺菌釜內(nèi)的擺放密度與方式,直接影響熱傳導(dǎo)效率 —— 過度堆疊會(huì)導(dǎo)致袋體之間無間隙,熱水無法充分接觸袋面,造成內(nèi)部產(chǎn)品受熱緩慢,殺菌不徹底;而密度過低則會(huì)浪費(fèi)釜內(nèi)空間,降低生產(chǎn)效率。
優(yōu)化時(shí)需根據(jù)袋體尺寸(如15cm×20cm的長方形袋)與全自動(dòng)殺菌釜內(nèi)托盤結(jié)構(gòu)設(shè)定裝袋量:對(duì)于分層托盤,每層擺放時(shí)需保證袋體之間留有1-2cm間隙,且袋體開口端(封口處)朝向同一方向,避免封口處被擠壓導(dǎo)致滲漏;對(duì)于無分層的釜體,需控制裝袋密度不超過釜容積的80%,且避免袋體堆疊超過3層,防止底層袋體被上層重量壓癟,影響熱傳導(dǎo),例如,在300L殺菌釜中,擺放15cm×20cm 的紅燒肉方便袋(每袋200g)時(shí),每層擺放20袋,共擺3層,總裝袋量12kg,此時(shí)水流可在袋間順暢循環(huán),所有袋體的中心溫度達(dá)到殺菌溫度的時(shí)間差不超過2分鐘,有效避免局部殺菌不足。
三、特殊場(chǎng)景參數(shù)優(yōu)化:應(yīng)對(duì)食材與包裝的差異化需求
1. 含湯汁方便菜:控制壓力與降溫,防止湯汁溢出
含湯汁的方便菜(如酸辣粉、咖喱飯)在殺菌過程中,湯汁受熱易沸騰產(chǎn)生氣泡,若壓力控制不當(dāng),易導(dǎo)致湯汁從封口處溢出,污染袋體或影響殺菌效果。優(yōu)化時(shí)需重點(diǎn)調(diào)整反壓與降溫速率:升溫階段,反壓需比無湯汁產(chǎn)品高0.02-0.03MPa(如121℃時(shí)反壓設(shè)定為0.15MPa),抑制湯汁沸騰;降溫階段,在溫度降至95℃前,保持反壓不變,避免因壓力驟降導(dǎo)致湯汁“暴沸”溢出,待溫度降至95℃以下(湯汁沸點(diǎn)降低),再逐步下調(diào)反壓。
2. 鋁箔袋厚度差異:匹配壓力與溫度,避免包裝損傷
不同厚度的鋁箔袋(如8μm、12μm、15μm)耐熱耐壓性不同:8μm薄壁袋在121℃、0.13MPa下易出現(xiàn)封口熱封強(qiáng)度下降,需將溫度降至118℃,反壓降至0.11MPa;15μm厚壁袋耐熱性更強(qiáng),可維持121℃殺菌溫度,但需延長升溫時(shí)間(如從常溫升至121℃需30分鐘,比薄壁袋多5分鐘),避免袋體因內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生應(yīng)力開裂。
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